Co je zvýšení bodu varu?
Zvýšení bodu varu je účinek, ke kterému dochází, když je materiál rozpuštěn v čistém roztoku, což způsobuje zvýšení teploty varu směsi. Solut, materiál, který má být rozpuštěn, je přidán do čistého roztoku, nazývaného rozpouštědlo, které snižuje tlak páry ve směsi. Snížení tlaku par ve směsi znamená, že to vyžaduje více energie, než se směs vaří, což má za následek vyšší bod varu směsi.
Každá chemikálie má měřitelnou změnu bodu varu u směsí s různými rozpouštědly. Toto měřitelné množství je známo jako konstanta zvýšení bodu varu molalu nebo konstanta zvýšení molalu. Pokud je koncentrace chemické látky ve směsi známa nebo měřená, lze tuto koncentraci vynásobit molalovou elevační konstantou a lze vypočítat výsledné zvýšení bodu varu a porovnat ji s naměřenými hodnotami. Konstanta elevace molalu může být také použita pro stanovení koncentrace rozpuštěné látky ve směsi změřením bodu varu směsi a dělením zvýšení teploty varu rozpouštědla pomocí molalové elevace.
Běžnou a užitečnou aplikací zvýšení teploty varu je přidání nemrznoucí směsi, obvykle ethylenglykolu, do chladicích systémů automobilů. Ethylenglykol se přidává v 50% objemové koncentraci do vody v chladiči automobilu, aby se zabránilo zamrznutí, ale výhodou je zvýšení teploty varu výsledného roztoku. Voda se vaří při 212 ° Fahrenheita (100 ° C); směs ethylenu, glykolu a vody se vaří při 225 ° Fahrenheita (107,2 ° C) a ještě vyšší, když je chladicí systém pod tlakem, což je normální u chladicích systémů pro automobily.
Kuchaři využívají zvýšení teploty varu po staletí. Přidáním soli do vody se zvýší teplota varu směsi, což má za následek rychlejší dobu vaření. Oceánská mořská voda, která obsahuje asi 3,5 procenta celkových solí, má teplotu varu 216,5 ° Fahrenheita (102,5 ° C). To pravděpodobně není velký rozdíl od čisté vody, ale kuchaři obvykle rychleji upřednostňují.
Zvýšení bodu varu vyplývající ze směsi je faktorem konstanty bodu varu molalu, takže bod varu směsi bude dále stoupat, jak se do směsi přidává více rozpuštěné látky. To je důsledkem snížení tlaku par rozpouštědla, protože jeho molekuly jsou zachyceny rozpuštěnou látkou. Ve spotřebních a průmyslových aplikacích existují praktické limity na zvýšení bodu varu. Například v automobilovém chlazení je teplota varu čistého ethylenglykolu 386 ° Fahrenheita (197 ° C), což lze považovat za výhodu. Viskozita nebo tloušťka čistého ethylenglykolu při nižších teplotách však činí jeho použití nepraktickým, protože při 40 ° Fahrenheita (4,4 ° C) má čistý ethylenglykol změřenou tloušťku, která je sedmkrát větší než 50 procent ethylenglykolu- a vodní roztok.